通过探寻解题切入点突破实验常考4大题型
1．(2016·全国卷Ⅲ)为了探究某地夏日晴天中午时气温和相对湿度对A品种小麦光合作用的影响，某研究小组将生长状态一致的A品种小麦植株分为5组，1组在田间生长作为对照组，另4组在人工气候室中生长作为实验组，并保持其光照和CO2浓度等条件与对照组相同。于中午12：30测定各组叶片的光合速率，各组实验处理及结果如表所示：
对照组
实验组一
实验组二
实验组三
实验组四
实验
处理
温度(℃)
36
36
36
31
25
相对湿度(%)
17
27
52
52
52
实验
结果
光合速率(mg CO2·dm－2·h－1)
11.1
15.1
22.1
23.7
20.7
回答下列问题：
(1)根据本实验结果，可以推测中午时对小麦光合速率影响较大的环境因素是_______，其依据是______________________________________________；并可推测，___________(填“增加”或“降低”)麦田环境的相对湿度可降低小麦光合作用“午休”的程度。
(2)在实验组中，若适当提高第____________组的环境温度能提高小麦的光合速率，其原因是__________________________________________。
(3)小麦叶片气孔开放时，CO2进入叶肉细胞的过程________________(填“需要”或“不需要”)载体蛋白，______________(填“需要”或“不需要”)消耗ATP。
解析：(1)根据表格信息可知，对照组、实验组一、实验组二在相同温度条件下，相对湿度改变时光合速率变化较大；实验组二、实验组三、实验组四在相同湿度条件下，随温度的变化，光合速率变化不大。因此可以推测中午时对小麦光合速率影响较大的环境因素是湿度。根据上述结论，增加麦田环境的相对湿度可提高小麦的光合速率，降低小麦光合作用“午休”的程度。(2)与实验组四相比，实验组三的温度高6 ℃，光合速率有所提高，说明实验组四的环境温度未达到光合作用的最适温度，故适当提高第四组的环境温度能提高小麦的光合速率。(3)CO2进入叶肉细胞的方式是自由扩散，不需要载体蛋白，不需要消耗ATP。
答案：(1)湿度(或相对湿度) 在相同温度条件下，相对湿度改变时光合速率变化较大(其他合理答案也可) 增加 (2)四 该实验组的环境温度未达到光合作用的最适温度(其他合理答案也可) (3)不需要 不需要
2．某科研人员为了探究生长素类似物萘乙酸对萝卜幼苗生长的影响做了如下实验：
①将长势一致的萝卜幼苗随机分为若干组，每组1株。
②配制四组不同浓度的萘乙酸溶液：A＝2.500 mg/L、B＝3.125 mg/L、C＝4.165 mg/L、D＝6.250 mg/L。
③用不同浓度的萘乙酸溶液分别处理四组萝卜幼苗，并置于相同且适宜的环境条件下培养一段时间，对幼苗叶绿素含量测量数据如图所示：
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(1)据图可知，随着萘乙酸浓度的升高，萝卜幼苗的叶绿素含量逐渐______。
(2)有人指出本实验的操作步骤①、②均存在缺陷，不仅无法证明萘乙酸的作用，也不能保证实验数据的准确性。请你提出修改意见：
①_______________________________________________________________________。
②_______________________________________________________________________。
(3)本实验还获取了不同浓度萘乙酸对样品中可溶性蛋白含量的有关数据，如下表：
处理
A
B
C
D
E
样品鲜重(g)
0.51
0.51
0.56
0.54
0.61
可溶性蛋白
含量(mg·g－1)
11.05
11.03
10.82
10.06
9.97
注：E用等量蒸馏水处理
由数据分析可以得出，单位质量样品鲜重中可溶性蛋白含量最高的组别是________。表中数据________(填“支持”或“不支持”)支持萘乙酸能够增高萝卜幼苗单位重量中蛋白质含量，原因是____________________________。欲确定使用萘乙酸的最适浓度，应该在______________浓度范围内设计实验进一步确定其精确值。
解析：(1)据图可知，随着萘乙酸浓度的升高，萝卜幼苗的叶绿素含量逐渐增加。(2)步骤①中，每组1株幼苗，存在偶然性，应将1株改为10株；实验设计要遵循对照原则，该实验还缺少对照组，因此应该增加空白对照组，即蒸馏水处理组。(3)由表中数据可知，A组单位质量样品鲜重中可溶性蛋白含量最高。A～D组单位质量样品鲜重中可溶性蛋白含量均比对照组高，由此可见，表中数据能支持萘乙酸能够增高萝卜幼苗单位重量中蛋白质含量。欲确定使用萘乙酸的最适浓度，应该在0～3.125 mg/L浓度范围内缩小浓度梯度进一步进行实验。
答案：(1)增加 (2)①将1株改为10株(或其他合理答案) ②增加空白对照组，即蒸馏水处理组 (3)A 支持 萘乙酸处理的组别中可溶性蛋白含量均高于对照组 0～3.125 mg/L
3．(2018·海门高级中学调研)谷物中淀粉酶活性是影响啤酒发酵产酒的重要因素。某科研小组为寻找啤酒发酵的优良原料，比较了小麦、谷子、绿豆萌发前后淀粉酶活性，其实验过程及结果如下。分析回答下列问题：
①谷物的萌发：称取等量小麦、谷子、绿豆三种谷物的干种子，都均分为两份，其中一份浸泡2.5 h，放入25 ℃恒温培养箱，至长出芽体为止。
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②酶提取液的制备：将三种谷物的干种子和萌发种子分别置于研钵中，加入石英砂和等量蒸馏水研磨、离心，制备酶提取液。
③反应进程的控制：分别取②制备的酶提取液1 mL置于不同的试管中，加入1 mL 1%的淀粉溶液，25 ℃保温5 min 后，立即将试管放入沸水浴中保温5 min。
④吸光度的测定：在试管中加入？、摇匀、加热，当溶液由蓝色变为砖红色后，用分光光度计依次测定各试管的吸光度。
⑤酶活性的计算：将测定值与标准麦芽糖溶液吸光度比对,计算出淀粉酶活性(U·g－1)，结果如下：
名称
小麦
谷子
绿豆
未萌发谷物的淀粉酶活性
0.028 9
0.009 4
0.007 4
萌发谷物的淀粉酶活性
5
1.764 5
0.039 5
(1)本实验研究的自变量是____________、____________。
(2)步骤②中加入“石英砂”的目的是__________________________________；步骤③中立即将试管在沸水浴中保温5 min的作用是____________________________，避免因吸光度测定先后对实验结果的影响；步骤④“？”加入的试剂是____________。
(3)实验结果表明，谷物萌发过程中淀粉酶活性______，其意义是________________________________________________________________________。
(4)本实验对生产实践的指导意义是应优先选择____________________作为啤酒发酵的原料。
解析：(1)依题意可知：本实验的目的是研究比较小麦、谷子、绿豆三种谷物的种子萌发前后淀粉酶活性，因此本实验研究的自变量是谷物种类和谷物是否萌发。(2)步骤②中加入“石英砂”的目的是使研磨更加充分，便于酶提取液的制备。步骤③中立即将试管在沸水浴中保温，利用高温快速使酶失活，使反应同时终止。依题意“溶液由蓝色变为砖红色”可推知：步骤④中在试管内加入的是斐林试剂。 (3)表中的实验结果显示：萌发谷物的淀粉酶活性高于未萌发谷物的，所以谷物萌发过程中淀粉酶活性升高，可使淀粉迅速水解，为种子萌发提供物质和能量。(4)表中信息显示：萌发的小麦种子中淀粉酶活性最高，因此应优先选择萌发的小麦种子作为啤酒发酵的原料。
答案：(1)谷物种类 谷物是否萌发 (2)使研磨更充分，便于酶提取液的制备 快速使酶失活，使反应同时终止 斐林试剂 (3)升高 使淀粉迅速水解，为种子萌发提供物质和能量 (4)萌发的小麦种子
4．某研究性学习小组利用图1所示装置探究酵母菌能否进行无氧呼吸，操作如下。
①配制质量分数为5%的葡萄糖溶液。
②活化酵母菌：将干酵母加入20 mL质量分数为5%的葡萄糖溶液中进行培养，并用血细胞计数板对培养液中的酵母菌进行计数(见图2)，得到如图3所示的种群数量变化曲线。
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③按图1实验装置实验：取质量分数为5%的葡萄糖溶液20 mL煮沸冷却后注入装置的广口瓶中，向瓶中加入适量活化的酵母菌液，以石蜡油封住瓶中液面。连接广口瓶与装有BTB(溴麝香草酚蓝水)溶液的试管，将装置置于适宜条件下，观察BTB溶液颜色及培养液的温度变化。
请回答下列问题：
(1)图2是用血细胞计数板对酵母菌进行计数时，血细胞计数板内一个中方格的情况，该中方格内的酵母菌计数的结果是________个，如果某时刻计数的五个中方格的酵母细胞总数为100个，则此刻的酵母菌处于图3 中的_________点左右，可选择b点时刻的酵母菌来探究酵母菌能否进行无氧呼吸，其理由是_________________________________________
__________________________。
(2)实验中将葡萄糖溶液进行煮沸的目的是_____________________________________
________________________________________________________________________。
(3)酵母菌能进行无氧呼吸，一段时间后，BTB溶液颜色变化为______________，同时培养液中有_______产生。
(4)酵母菌能进行无氧呼吸，一段时间后，培养液温度会________，为了排除环境因素对温度的影响，还应该设计对照实验，对照实验与上述实验的主要区别是_______________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________。
解析：(1)对酵母细胞进行计数时，对于中方格边界上的酵母细胞应该是统计中方格两边及其顶角上的酵母细胞，图中每条边上都是2个酵母菌，所以统计结果唯一，都是24个；如果某时刻计数的五个中方格的酵母细胞总数为100个，根据此数据可推知1 mL酵母菌培养液中含有酵母菌5×106
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个，这个数值对应于图3中的b、e点；图3中b点的酵母菌代谢旺盛，选择此时的酵母菌探究酵母菌能否进行无氧呼吸较好。(2)实验中将葡萄糖溶液进行煮沸的目的是杀灭溶液中的微生物，并去除溶液中的空气(氧气)。(3)酵母菌无氧呼吸产生酒精和CO2，CO2使BTB溶液由蓝变绿再变黄，同时培养液中有酒精产生。(4)酵母菌的无氧呼吸释放热能，使培养液温度升高，但培养过程中环境也会影响温度变化，为了排除环境因素对温度的影响，对照实验应以加热杀死的等量酵母菌代替活酵母菌或广口瓶中不加酵母菌。
答案：(1)24 b、e 图3中b点的酵母菌代谢旺盛，适合用来探究 (2)杀灭溶液中的微生物，并去除溶液中的空气(氧气) (3)由蓝变绿再变黄 酒精 (4)升高 以加热杀死的等量酵母菌代替活酵母菌或广口瓶中不加酵母菌
5．进食可刺激胃腺细胞分泌胃液，胃液中含有胃酸及胃蛋白酶，有利于消化。
(1)哺乳动物进食时，食物尚未进入胃内就可引起胃液分泌，称为头期胃液分泌。该过程受神经调节和神经—体液调节的共同调控，如图所示。
①胃泌素通过________运输到达胃腺细胞，促进胃液分泌。若胃酸分泌过多，又可抑制胃泌素的分泌，这种调节方式叫做______________。
②促进胃腺细胞分泌胃液的信号物质，除胃泌素外还有________。
(2)为探究两种调节机制对头期胃液分泌的影响，有人用同一只狗连续进行了以下实验：
步骤
实验操作
4小时胃液分泌量
1
假饲
＋＋＋＋＋＋＋＋＋
2
切除胃窦，再假饲
＋
3
假饲，并注射一定量的胃泌素(控制胃泌素的注射剂量，使胃液分泌量与步骤1相当)
＋＋＋＋＋＋＋＋＋
4
只注射与步骤3相同剂量的胃泌素，但不假饲
＋＋＋＋
(假饲是让狗吃肉，但吞下的肉从食道上的人工瘘口掉出，不进入胃；“＋”数量表示胃液分泌量多少)
①步骤2中胃液的分泌是________调节的结果。
②步骤3的目的是_________________________________________________________。
③步骤4是为了确定在________________调节作用下的胃液分泌量。
④重复上述实验均得到相同结果，表明在头期胃液分泌的两种调节机制中，______________的作用效应更大；二者共同作用效应________(填“大于”“小于”或“等于”)各自单独作用效应之和。
解析：(1
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)激素由内分泌腺分泌到内环境中，通过体液(主要是血浆)运输到作用部位。胃泌素对胃酸的分泌起促进作用，而胃酸分泌过多又可以作为信号抑制胃泌素的分泌，这属于反馈调节(负反馈调节)。由图可知，促进胃腺细胞分泌胃液的信号物质除胃泌素外，还有神经调节过程中释放的神经递质。(2)由图可知，胃窦G细胞受传出神经的支配，同时胃泌素通过体液运输到达胃腺细胞，促进胃液分泌，所以胃液的分泌属于神经—体液调节；胃液分泌还受饲喂食物的直接刺激，此时为单一的神经调节。步骤2中由于胃窦切除，不能分泌胃泌素，故只有单一的神经调节；步骤3中注射一定量的胃泌素，当胃液分泌量与步骤1相同时，说明注射的胃泌素的量与步骤1中假饲条件下胃泌素的分泌量相当；步骤4并没有假饲，此时只有体液调节；由步骤2和步骤4的结果说明体液调节的作用效应更大，但步骤1和步骤3所体现的两种调节的共同作用效应大于步骤2和步骤4各自单独作用效应之和。
答案：(1)①体液 负反馈调节 ②神经递质 (2)①神经 ②确定在假饲条件下胃泌素的分泌量 ③神经—体液 ④神经—体液调节 大于
6．以下是一个测定某植物细胞液浓度的实验：
实验步骤：
①在每组试管中注入等量不同浓度的蔗糖溶液；
②在每组的a试管中加入等量叶圆片和少量亚甲基蓝晶粒(对溶液浓度影响可忽略不计)，并定时轻摇；
③从每组a中吸取1小滴蓝色液滴，小心放入对应b试管的溶液中部，观察蓝色液滴沉浮情况并记录。
实验示意图：
说明：若a管溶液浓度上升，蓝色液滴将在b管的无色溶液中下沉；反之蓝色液滴将上浮；若a管溶液浓度不变，蓝色液滴将均匀扩散。
实验结果如下表：
组别
a1、b1
a2、b2
a3、b3
a4、b4
a5、b5
a6、b6
蔗糖溶
液浓度
0.125 M
0.025 M
0.05 M
0.1 M
0.2 M
0.4 M
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液滴沉
浮情况
下沉
微下沉
均匀
扩散
微上浮
上浮
明显
上浮
请回答下列问题：
(1)本实验的原理是：_______________________________________________________，这种变化可通过蓝色液滴的浮沉反映出来。
(2)本实验的结论是：植物叶肉细胞的细胞液浓度大约相当于___________M的蔗糖溶液浓度。
(3)本实验不同组别间的自变量是_____________，因变量是__________________。
(4)若在某组a试管中的植物细胞发生了质壁分离现象，则在第③步操作中，将发现蓝色液滴________________。
(5)在操作正确情况下，若发现在所有的组别中蓝色液滴都上浮，则实验应该如何改进？________________________________________________。
解析：(1)测定植物细胞液浓度的实验，原理是根据植物细胞液与外界溶液存在浓度差时会发生渗透吸水或失水现象，引起外界溶液浓度的改变，这种变化可通过蓝色液滴的浮沉反映出来。(2)从实验结果可以看出，在0.05 M的蔗糖溶液浓度时，液滴均匀扩散，说明植物细胞的细胞液浓度大约相当于0.05 M的蔗糖溶液浓度。(3)本实验不同组别间的自变量是蔗糖溶液的浓度，因变量是a管中蔗糖溶液浓度的改变。(4)若在某组a试管中的植物细胞发生了质壁分离现象，说明蔗糖浓度高于细胞液浓度，则在第③步操作中，将发现蓝色液滴上浮。(5)在操作正确情况下，若发现在所有的组别中蓝色液滴都上浮，说明蔗糖溶液浓度偏高，则实验应设置低于最低溶液浓度的系列蔗糖溶液组别重新进行实验。
答案：(1)植物细胞液与外界溶液存在浓度差时会发生渗透吸水或失水现象，引起外界溶液浓度的改变 (2)0.05 (3)蔗糖溶液的浓度 a管中蔗糖溶液浓度的改变 (4)上浮
(5)设置低于最低溶液浓度的系列蔗糖溶液组别重新进行实验
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